(共24张PPT)
第二节
生物进化的证据
复习提问:
1.生命起源的化学进化：
（1）原始大气的成分主要有哪些？与现在的大气成分相比，原始大气成分中主要不含哪种成分？
（2）生命起源包括哪几个阶段？原始生命诞生的标志是什么？
2、生命起源的实验探索
（1）在米勒的实验中，A代表___
，B代表_____；正负电极放电产生火花代表当时的______。由B到C，实际上是模拟____
过程。C中含有的有机物实际上是一些______
。根据米勒及其他学者的实验结果，可推测________________。
（2）1965年我国科学工作者成功合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素验证了生命起源中由________形成_________的可能性。
知识目标：
1.知道生物进化的直接证据——化石。
2.了解生物进化的解剖学证据。
3、了解生物进化的分子生物学证据。
生命的起源和进化
一、化石证据
1.什么是化石？化石是怎样形成的？
保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹。
形成的原因：
古代生物的遗体、遗物或生活痕迹由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干年的复杂变化形成的。
化石：
化石在地质层中的分布规律
从下往上纵向比较：
请问:5个不同的地层中化石的种类相同吗
最早形成的地层和最晚形成的地层分别是
如果第一层是鱼类化石,那么2.3.4分别是什么化石呢
早期地层：生物结构简单，低等，水生生物多
晚期地层：生物结构复杂，高等，陆生生物多
通过对化石的纵向比较来推断生物进化的大致过程是：
2.为什么化石能证明生物的进化？
地层形成有早晚，生物进化有先后。化石是研究生物进化的最直接证据。
（可用来推测出生活环境，生存状态）
生物是经过漫长的地质年
代逐渐进化而来的。
这说明了什么？
越简单、越低等的生物化石总是出现在越古老的地层中。
越复杂、越高等的生物化石则出现在越晚期的地层中。
不同化石发现的地层不一样。（参见课本P9图示）
马的系列化石说明了什么问题
现代马是由始祖马经过漫长的年代逐渐进化而来的。
地质工作人员在ABC三个不同的地层内发掘到许多化石。在A层中发掘出恐龙蛋、始祖鸟、龟化石；在B层中发掘出马、象牙、犀牛等化石；在C层中发掘出三叶虫、珊瑚、乌贼等化石。请将这些地层按年代由远到近的顺序排列并陈述理由。
在越古老的地层中，挖掘出的化石生物结构越简单，分类地位越低等；在距今越近的地层中，挖掘出的化石生物结构越复杂，分类地位越高等。
CAB
二、解剖学证据
观察四种脊椎动物的前肢骨和人的上肢骨比较示意图，
肱骨
肱骨
肱骨
肱骨
肱骨
指骨
指骨
指骨
指骨
指骨
桡骨
桡骨
桡骨
桡骨
桡骨
尺骨
尺骨
尺骨
尺骨
尺骨
腕骨
腕骨
腕骨
腕骨
腕骨
1、同源器官:起源相同，结构和部位相似，而形态和功能不同的器官。
2、意义：凡是具有同源器官的生物，都是由共同的原始祖先进化而来的。
3、同源器官的起源相同，为什么它们的形态和功能又不相同？
由于它们生活的环境不同造成的。
二、解剖学证据
生物之间存在一定的亲缘关系，他们可能都是由共同的原始祖先进化而来的，因为适应了不同的生活环境，在外形和功能上出现了差异。
三、分子生物学证据
生物名称
与人细胞色素C的氨基酸序列的差别
黑猩猩
0
猕猴
1
狗
11
鸡
13
金枪鱼
21
果蝇
27
向日葵
38
链孢菌
43
螺旋菌
45
活动四：阅读教材P11、12，分析图表5.1—1，讨论：
1.你认为哪些生物之间的关系比较近？哪种生物与人的关系最近？
2.通过比较，你能发现什么规律？
3.生物体内的蛋白质能证明亲缘关系吗？
黑猩猩与猕猴；狗、马、鸡；链孢霉与螺旋菌。黑猩猩与人最近。
细胞色素C的氨基酸组成的差异越小的生物之间，亲缘关系越近；差异越大的生物，亲缘关系越远。
能，蛋白质是生命活动的主要体现者，氨基酸是蛋白质的基本组成单位，比较氨基酸序列，可以判断生物之间的亲缘关系和生物进化顺序。
规律：
亲缘关系越近的生物，其蛋白质分子的相似性越多；
亲缘关系越远的生物，其蛋白质分子的差别就越大。
最重要的研究方法之一：比较
化石证据：
解剖学证据：
分子生物学证据：
现代的各种各样的生物是经过漫长的年代逐渐进化来的。
凡是具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先进化而来的。同源器官外形的差异是由于在进化过程中，适应不同的生活环境，执行不同的功能逐渐形成的。
亲缘关系越近的生物，其蛋白质分子的相似性越多；亲缘关系越远的生物，其蛋白质分子的差别就越大。
颗
粒
归
仓
课堂小结：
一、化石证据
概念
规律
原因
二、解剖学证据
同源器官
说明：生物之间存在亲缘关系
三、分子生物学证据：
蛋白质，氨基酸；差异小，亲缘近；差异大，亲缘远。
看谁做的好：
1.生物进化最直接的证据是（
）。
A.分子生物学
B.比较解剖学
C.细胞学
D.生物化石
2.下列对地层中化石出现顺序的叙述，哪一项是不正确
的（
）
A.较古老的地层中，成为化石的生物较低等，较简单
B.较晚近的地层中，有较简单，较低等的生物化石
C.较晚近的地层中，有较复杂，较高等的生物化石
D.较晚近的地层中，没有较简单，较低等的生物化石
3.在某地的考古挖掘过程中，越往下挖，出土的生物化石越有可能是（
）。
A.越来越高等
B.生物化石的结构越来越简单
C.生物化石的结构越来越复杂
D.陆生生物的化石增多
D
D
B
4.已知物种A的化石比物种B的化石在地层中出现得晚，由此可知（
）
A.物种A比物种B数量多
B.物种A比物种B的结构复杂
C.物种A一定从物种B进化而来
D.物种B一定是从物种A进化而来
5.生物化石之所以能证明生物的进化，其根本
原因是（
）
A.化石是保存在地层中的生物遗体或痕迹
B.地壳岩石的形成有一定的顺序
C.化石是生物的祖先
D.各类生物的化石在地层中出现有一定的顺序
B
D
6．马化石的研究揭示出 （
） A．生物进化的长期性和渐变性
B．马与其它动物之间的亲缘关系
C．生物进化从水生到陆生的趋势
D．动物界的一般进化历程
7．人的上肢，蝙蝠的翼手，鲸的鳍和鸟的翼，从外形和功能看很不相同，但比较它们的内部结构却基本一致，这说明 （
） A．它们是同源器官，但起源于不同的原始祖先
B．它们是同源器官，由共同的原始祖先进化而来
C．它们是同源器官，具有完全相同的遗传基因型
D．它们既是同源器官又是同功器官
8．造成同源器官形态功能差异的原因是 （
） A．进化水平不同
B．原始祖先不同
C．生存环境不同
D．各自的变异方向不同
A
B
C课时课题：1.2
生物进化的证据
1课时
课型：新授课
教学目标
1．知识目标
①从对不同年代的马化石的研究中，理解生物是进化而来的观点。
②理解并掌握化石所代表生物的复杂程度与不同年代的地层之间的关系。
（重点）
③能分析资料得出生物之间的进化关系及亲缘关系。（难点）
2.能力目标
学会用比较法分析问题，培养学生通过事实进行分析、推理、判断问题的能
(难点)
3．情感、态度与价值观目标
认同在生命演化过程中生物与环境之间的相互作用，形成生物进化的观点。
教学方法及学法指导：
教师结合阅读指导法、谈话法、讲述法、讨论法等，进行启发式教学
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"欢迎登陆21世纪教育网 )，利用课件不断设疑，引导学生阅读、理解、归纳教材，从而调动学生思维积极性，激活学生的想象力，培养学生通过资料进行分析、推理、判断问题的能力。
教学方法及学法指导：
本节课内容主要是用事实说明现代生物是进化而来的。有关生物进化的证据很多，如古生物学证据（化石）、解剖学证据、胚胎学证据、分子生物证据等。鉴于学生的实际情况和教学目标要求，我们的教材着重以化石证据予以说明，证明现代形形色色的生物是进化来的，而不是神创造的。
整体分析，本课内容较为抽象，根据学生的认知规律，课前我积极准备相关资料，制成多媒体课件，课堂上，我采用图片、模型等多种教学手段，以增加教学的直观性，激发学生的学习兴趣，从而提高课堂效率。
课前准备：
教师准备：教师自制课件、准备化石标本；
学生准备：学生搜集相关的资料
教学过程：
教学环节及
时间安排
教师活动
学生活动
设计意图
复习提问3分钟
课件展示以下问题，复习提问：1、生命起源的化学进化：①原始大气的成分主要有哪些？与现在的大气成分相比，原始大气成分中主要不含哪种成分？②生命起源包括哪几个阶段？原始生命诞生的标志是什么？2、生命起源的实验探索①在米勒的实验中，A代表____
，B代表_____
；正负电极放电产生火花代表当时的______
。由B到C，实际上是模拟____
过程。C中含有的有机物实际上是一些______
。根据米勒及其他学者的实验结果，可推测：
。②1965年我国科学工作者成功合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素验证了生命起源中由________
形成_________
的可能性。
学生回忆、看书、复习回顾，说出答案：1、①氨气、甲烷水蒸气等；无氧气。②无机小分子合成有机小分子；从有机小分子物质形成有机大分子物质；从有机大分子物质组成多分子的体系；从多分子体系演变为原始生命。2、原始大气，原始闪电；降雨。有机小分子物质。原始地球条件下无机小分子物质可以合成有机小分子物质。有机小分子物质，有机大分子物质
复习旧知识，检查学生学习记忆效果；通过对知识的再现，加深学生的记忆效果。
创设情景激发兴趣5分钟
激趣导入：世界上到底是先有鸡还是先有蛋？这个问题困扰了人类几千年！对于这个问题，首先是神学家们作出了“解释”：先有鸡，因为上帝创造了鸡，然后让鸡下蛋！随着科学的发展人们不相信上帝了！没了上帝，上帝创造了鸡的“解释”也就没人相信了。于是关于生物起源的种种猜测又被提了出来，其中最被人认可的是“进化论”！ 由于有大量的事实，越来越多的人相信进化论，那么有什么证据能够证明各种生物是通过进化形成的？这是这节课我们将要讨论的问题。通过本节课的学习，我们将会得到答案。（板书课题）1.2
生物进化的证据
在简单回顾上节课所学内容的同时，带着问题，紧张而轻松地步入新的学习。思考：生物进化的证据有哪些？
导入新课激发学生的学习兴趣。
引导探究层层推进10分钟
教师引导学生自学课文内容，找出下列题目的答案：一、化石证据1．化石是保存在
中的
的
、
或
，是研究生物进化的
证据。2．化石在地层中的分布规律是：越是古老地层中发掘的生物化石结构越
，越是晚期地层中发掘的生物化石结构越
。二、解剖学证据同源器官是指
相同，
相同或相似，
和
很不相同的器官。同源器官反映出具有同源器官的生物之间存在着一定的
，说明凡具有同源器官的生物都是由
进化来的。三、分子生物学证据细胞色素c属于
证据，它是生物细胞中与呼吸作用有关的一种
，进化速度比较缓慢，其氨基酸顺序每200万年才发生
的改变。比较不同生物同一种蛋白质的
序列，可以判断生物之间的
和
的顺序。生物蛋白质分子相似性越多，亲缘关系越
；相反，差异越大则越
。
学生自学课文，总结出示各习题的答案：一、1．地层
古代生物
遗体
遗物
生活痕迹
最直接2．简单
复杂二、来源
解剖结构
外形
功能
亲缘关系
共同的原始祖先三、分子生物学
蛋白质
1%
氨基酸
亲缘关系
生物进化
近
远
学生通过自己阅读课本培养其独立思考的能力，将相关的知识有个初步的认识。自己归纳总结使学生加深记忆，把主要的知识点落实到位。
组织交流点拨建构12分钟
一、化石证据：课件展示各种化石的图片。讨论：何谓化石？讲述：
化石保留了古代生物
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"欢迎登陆21世纪教育网 )原有的特点，所以被用来研究古代生物
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"欢迎登陆21世纪教育网 )，它们可以直接或间接证明某种生物
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"欢迎登陆21世纪教育网 )曾经在地球上生活过。化石有很多种，（出示动物和植物的化石标本，并投影相关化石图片。）从化石的形成过程来看，可以将化石分成两类：一类是古代生物的遗体直接形成的。这些化石大多是由古代动植物体的坚硬部分形成的，如动物的骨骼、牙齿、贝壳，植物的茎、花粉粒等；有的则是完整的古代生物体，如在西伯利亚的冻土层中发现的距今2.5万年的猛犸。由于遗体保存在冰里，不发生分解，肉还可以吃哩！另一类化石是由古生物的生活遗迹或遗物形成的。它们包括恐龙的遗迹、在河南发现的恐龙蛋、植物叶的印痕化石等。所有这些化石都是生物的遗体或生活痕迹，在若干万年中，经过矿物填充和交换作用逐渐形成。设疑：为什么化石能够说明生物
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"欢迎登陆21世纪教育网 )的进化？课件展示马及其前肢进化过程示意图，结合课文图5.1—7，讨论：(1)各个时期的马在形态结构以及生活环境方面有怎样的差异
这些差异与马的进化有关系吗？(2)马的系列化石的发现说明了什么问题 请说出你的观点。学生交流后教师总结：（多媒体展示）通过研究不同地层的马化石，说明现代马是由体型较小的始祖马经过漫长的年代进化来的。课件展示：法国博物学家居维叶的资料和图片，结合课文思考：科学家的这些发现说明了什么问题？教师引导学生总结：（课件展示）㈠通过对不同地层中的化石进行分析比较发现：1、最古老的地层中没有化石。越古老的地层中，成为化石的生物越简单、越低等；越晚形成的地层中称为化石的生物越复杂、越高等。3、古老的地层中水生生物的化石较多；晚形成的地层中陆生生物的化石较多。㈡过对化石的研究，我们得知原始地球是没有生命的，生命经历了从无到有的发展过程。过渡：除了化石之外，还有哪些证据能够证明生物是进化来的呢？二、解剖学证据：课件展示四种脊椎动物的前肢和人的上肢形态结构的比较图，讨论：
1、鲸的鳍、鸟的翼、蝙蝠的翼手、马的前肢和人的上肢在结构上有哪些相似之处？在功能上有哪些不同？2、通过比较四种脊椎动物的前肢和人的上肢，你能得出什么结论？教师评价学生发言、总结：同源器官反应生物之间存在一定的亲缘关系，进而说明凡是具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先进化而来的。三、分子生物学证据：一、自主学习目标3：
（1）蛋白质和核酸的结构能够反映生命活动的本质，利用_____技术比较不同生物体内同一种蛋白质或核酸的_____结构，即可根据其差异程度判定生物之间的_____关系好的_____顺序（2）亲缘关系越近的生物，其蛋白质分子的相似性越_______，亲缘关系越______的生物，其蛋白质分子的相似性越少。（思考课本分析与讨论）过渡：在分子生物学上，细胞色素c为研究生物进化也提供了重要的证据。二、点拨构建：
性状是由基因控制的，如果某些物种是由共同祖先进化而来的话，那么它们的生物大分子必然会显现出一些相似点。换句话说，生物大分子相似程度越高的生物，其亲缘关系就越近。人类细胞色素C是一种由112个氨基酸构成的蛋白质，是细胞质中与呼吸有关的、具有传递电子功能的蛋白质。课件展示：10种生物细胞色素C与人的细胞色素C的氨基酸组成的差异讨论：1、细胞色素C具有怎样的特点，适合人类研究生物进化？分析讨论哪种生物与人的亲缘关系最近？
2、通过比较10种生物细胞色素C与人的细胞色素C的氨基酸组成的差异，你能发现什么规律？学生交流后教师总结：（课件展示）
亲缘关系越近的生物，其蛋白质分子的相似性越多；亲缘关系越远的生物，其蛋白质分子的差别就越小。
通过投影观察图片，结合课本插图、学生自己准备的资料和教师准备的化石标本，讨论总结：生物
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"欢迎登陆21世纪教育网 )化石是指由于某种原因，埋藏在地层中的生物
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"欢迎登陆21世纪教育网 )的遗体、遗物或生活痕迹。学生结合课文资料和投影，讨论交流，发言：(1)从始祖马出发，在整个马的进化过程中，遵循着以下这些特征的变化：体型增大，腿和脚伸长，侧趾退化，中趾加强，以适应不断变化的地球环境。(2)说明现代马是由体型较小的始祖马经过漫长的年代进化来的。了解居维叶的相关资料，结合课文和图片，讨论交流。观察图片，比较分析，结合课文讨论后发言，学生总结：它们具有同源器官，说明它们之间有一定的亲缘关系，是由共同的原始进化而来的；同源器官外形的不同是由于在进化过程中，为了适应环境，执行不同的功能而逐渐形成的。学生阅读课本11页完成学习目标目标3：（1）分子生物学、分子、亲缘、进化（2）多、远观察比较、分析讨论、交流：1、细胞色素C是生物细胞中与呼吸作用有关的一种蛋白质，进化速度非常缓慢。2、细胞色素C的氨基酸组成差异越小，亲缘关系越近；反之，亲缘关系越远。
通过观看恐龙化石图片增加学生探究的欲望。拓宽学生视野，调动学生兴趣。问题的提出及多媒体视频的展示更有利于调动学生的兴趣，提高学习生物的积极性，同时又训练了学生合作学习的能力、推理、判断的能力和观察力。教师适时对学生进行引导，同时关注学生在学习过程中表现出的情感、态度和价值观。有利于拉近师生距离。最后课件展示总结，突出重点，强化知识。教育学生面对生活要仔细观察，善于发现，敢于质疑，勇于探索，培养学生的探究精神和热爱大自然地良好情操。教师始终处于“导”的状态，学生始终处于动眼、动口、动脑的参与状态。学生对这部分知识比较陌生，所以采用列表分析，点拨总结的方式让学生理解分子生物学的证据。
知识整合迁移应用5分钟
【知识整合】生物进化的证据【迁移应用】1.在没有被破坏的地层中，有关化石分布情况，下列说法不正确的是(
)A.古老地层中的生物化石简单、低等B.在极古老的地层中也可以找到高等生物化石C.新近地层中的生物化石复杂、高等D.新近的地层中也可找到低等生物的化石教师点拨：各类生物化石在地层里按一定顺序出现的事实，是生物进化最可靠的证据之一。一般来说，在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单、低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂、高等。但在现代仍有低等生物生活着，所以，在新近的地层中可以找到低等生物的化石。可是在极古老的地层中是不可能找到高等生物的化石的。2.鲸的鳍、鸟的翼、蝙蝠的翼手、狗的前肢和人的上肢在
和
上很不相同，但在解剖结构上具有相同或相似性，并且
相同，它们是
器官。
器官外形的差异是由于在进化过程中，适应不同的
，执行不同的
而逐渐形成的。3.科学家比较了一些生物的细胞色素c的差异，发现人与黑猩猩的差异最小，与马的差异则大一些，而与果蝇、向日葵的差异更大。通过这个资料可以推测：人与
的亲缘关系最近，与
的亲缘关系次之，与
的亲缘关系较远。
参考答案：B外形
功能
来源
同源
同源
生活环境
功能黑猩猩
马
果蝇、向日葵
在教学中，逐渐培养学生们的进化观点引导学生辩证的看待每一种动物。
课堂达标检测题及课下作业5分钟
A类：1.生物进化最直接的证据是（
）。
A.分子生物学
B.比较解剖学
C.细胞学
D.生物化石
2.下列对地层中化石出现顺序的叙述，哪一项是不正确
的（
）
A.较古老的地层中，成为化石的生物较低等，较简单
B.较晚近的地层中，有较简单，较低等的生物化石
C.较晚近的地层中，有较复杂，较高等的生物化石
D.较晚近的地层中，没有较简单，较低等的生物化石
3.在某地的考古挖掘过程中，越往下挖，出土的生物化石越有可能是（
）。
A.越来越高等
B.生物化石的结构越来越简单
C.生物化石的结构越来越复杂
D.陆生生物的化石增多4.已知物种A的化石比物种B的化石在地层中出现得晚，由此可知（
）
A.物种A比物种B数量多
B.物种A比物种B的结构复杂
C.物种A一定从物种B进化而来
D.物种B一定是从物种A进化而来
5.生物化石之所以能证明生物的进化，其根本
原因是（
）
A.化石是保存在地层中的生物遗体或痕迹
B.地壳岩石的形成有一定的顺序
C.化石是生物的祖先
D.各类生物的化石在地层中出现有一定的顺序C类：6.同源器官是比较解剖学上的一个名词，是指起源相同、结构和部位相似而形态和功能不同的器官。鸟的翼、蝙蝠的翼手、鲸的鳍、马的前肢和人的上肢，从外形和功能来看，这些器官很不相同，但是比较它们的内部结构，却基本上是一致的，那就是都由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成，排列的方式也基本一致，都是同源器官。请分析以上资料，回答以下问题：（1）同源器官的存在说明了
。（2）这些同源器官的内部结构相似，而形态、功能却相差甚远的原因是
。（3）你还知道哪些证据可以说明生物的进化？
。
参考答案：必做题：D
D
B
4．B5.D
6.（1）凡是具有同源器官的生物，都是由共同的原始祖先进化而来的（2）在进化过程中，由于它们的生活环境不同，同源器官适应于不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的不同（3）化石、胚胎学、生物化学、遗传学、生物地理学等方面的证据
保持课堂安静让学生静下心来，针对不同层次的学生提出明确的完成目标。通过练习加强学生对所学知识的理解，同时培养学生的答题速度和规范。
板书设计：
教学反思：
本节课采用的是“以学定教，当堂提高”的教学模式进行教学的。课前精心设计了每一个教学环节，使学生在教师的适当引导下，有针对性的研究问题、解决问题。
优点：
1.“
激趣导学”效果较好。“世界上到底是先有鸡还是先有蛋？”这个问题困扰了人类几千年，通过这个话题引入本节课，激发了学生的学习兴趣。
2.本课成功完成了教学重点----生物进化三方面的证据，化石证据是本节课的重点和难点内容，因此在处理本部分内容时，我安排了小组讨论活动。今年是农历马年，“马上有钱”立刻引起学生的激情，通过讨论分析始祖马进化现代马的的过程中各部分结构的变化情况，经讨论分析使学生明确化石的含义、成因；并明确始祖马与马的关系。从“马”这个角度来理解生物是进化而来的。小组讨论活动是分析不同年代的地层与该地层中的化石所代表的生物结构的复杂程度的关系处，使学生通过分析比较从而明确“化石在地层中按照一定的顺序出现的。在越古老的地层中的化石所代表的生物的结构越简单，越晚近的地层中化石所代表的生物的结构越复杂。”
3.“问题式”教学法能有效引导学生思考，让学生主动参与。在教学中，及时把问题抛给学生，让他们来回答，引起他们思维的碰撞。
4.
科学地运用过渡语，使生物教学中各个知识面、知识点之间的联系更加紧密。
5.
本节课内容不多，知识点较为完整，课上有充分的时间进行讨论交流，收到了很好的效果。
建议：
1.
教学过程中加入一些有针对性的视频对学生的理解和认识会更有帮助。
2.
我觉得本节课在以后的教学中可以借鉴的主要是开头的讲授方法：神创论和进化论的比较。讲授该段内容教师要带有一定的情感色彩，如果平铺直叙的讲解，会显得非常枯燥乏味，学生也不会对后面的学习内容提起很大的兴趣。但是如果多讲一些两种理论的冲突矛盾，当时的争论场面，以及从哲理上对生命的产生和发展做一些分析的话，学生就不仅仅获得的是生命科学的知识，还可以更加全面的认识这个世界的发展规律。
附：【视野拓展】山旺化石
山旺化石，位于临朐县城东北22公里处的山旺村东，是国家重点自然保护区；因地下蕴藏着大量形成于1800万年以前的稀世珍宝古生物化石而驰名中外，被称为“古生物化石的宝库”。
山旺化石的发现年代，据《临朐续志》卷二十一至二十三载：“尧山东麓有巨涧，涧边露出矿物，其质非石非土，平整洁白，层层成片，揭视之，内有黑色花纹，虫者、鱼者、鸟者、兽者……花卉者不一其状，俗称万卷书，唯干则碎裂，不能久存”。这非土非石的矿物，即硅藻页岩(亦称矽藻土、硅藻土)。硅藻页岩质地细腻，颜色灰白，里层极为发达和丰富，分层很薄，1厘米厚的硅藻土竟达四五十层之多，大量的古生物化石就蕴藏在这岩层之中。
山旺化石的最早研究者是杨钟键教授。1935年5月，著名古生物学家杨钟健教授来山旺进行考察，发现了树叶、花、昆虫、蝌蚪、鱼、蛙化石，这是我国科学家对山旺古生物化石的首次考察。1936年6月，杨钟健发表了山旺地层古生物的第一篇论文，从而揭开了“万卷书”的第一页。1937年杨钟健再次来山旺，采到了哺乳动物化石。至1940年，根据他提供的化石和资料，许多国家都分别撰写过山旺化石或硅藻土的论文。
化石保护 1980年1月17日，国务院以(80)国办函字2号文件确定化石产地山旺为国家重点自然保护区。1981年设置了山东省山旺古生物化石保护管理所。1985年4月在县城建立了山旺古生物化石陈列馆。馆主体建筑采用楼阁式古建筑形式，富丽堂皇，古朴大方，建筑面积3600平方米，展出面积700平方米，陈列各类山旺动植物化石标本万余件。
化石分类 至今山旺已发现硅藻、孢粉、裸子植物、昆虫、鱼、两栖、爬行类、鸟、哺乳动物等10个门类，400余种属，1万余件，其门类之多，品种之全及体态之完美，属举世罕见。千奇百态的哺乳动物化石中有迄今世界上唯一的保存最好的东方祖熊完整骨架；有体形庞大的食肉动物犬熊和豺熊化石；有无角犀牛化石；有三角原古鹿化石等。这些标本保存极为完整，就连皮毛、胃中食物都保存了下来。山旺硅藻土页岩轻薄、细薄和防腐的有利条件，还为我们保存了最多、最完好的鸟类化石。其中山旺山东鸟是中国首次发现的第一个完整的鸟化石，它填补了中国第一纪鸟类化石的空白。硕大临朐鸟是中国发现的最大的鸟类化石。中华河鸭是中国已知鸭科甚至雁形目保存最完整、时代最早的化石代表。山旺化石的宝贵之处，不仅是门类众多，而且保存完整。如树叶的叶脉、蝙蝠的翼膜、蜘蛛的足毛，蜻蜓的羽翅……都印痕清晰，历历可辨，就连极难形成化石的蝌蚪、青蛙、蝾螈、蜜蜂、花朵，都保持了原态，有的还保持了原来的色彩。许多化石都已属“稀世珍宝”。
化石成因 山旺化石产地，位于鲁西中台隆东北部、昌乐凹陷南沿。自太古以来，这里地层一直比较稳定，处于自然剥蚀状态，至中生代后期，地层开始活动，火山喷发，地表变形，出现了一个盆形地貌。大约到1800万年前的新生代第三纪中新世，由于河水的流入和雨水的蓄存，形成了一个淡水湖，周围火山喷发物玄武岩等经风化分解，形成硅质胶溶体，而盆地水域中有足够的二氧化硅，给硅藻的生存提供了物质条件。从出土的化石来看，除温带动物外，还有许多亚热带常绿阔叶树种、落叶阔叶树种及亚热带地区的动物。这说明周围森林茂密，林中藤本植物盘绕，生息着各种飞禽、走兽和昆虫。山旺湖中生长着大量的硅藻，以水的深浅分别出现浮游型和底栖沿岸型的硅藻群，还有近处的黑三棱、金鱼藻等，为大量着生和附生硅藻的生长创造了条件。随着岁月的流逝，湖中沉积物日渐增多。又由于火山喷发，地壳变动，许多动植物不能适应改变了的自然环境，死亡后陷入湖中，被硅藻及其他沉积物埋葬，又因硅藻土具有吸附、隔音、保温等性能。所以，山旺湖中的动植物尸体能与空气隔绝，再经大自然的物理、化学等多种因素的变化，便形成了化石。
